尺缩效应与钟慢效应的原因您是指相对论里面的两个效应吧。解释它比较麻烦,可以先记住。我尝试给您解释一下:首先,相对论是否成立还有待...
尺缩效应与钟慢效应的原因
您是指相对论里面的两个效应吧。解释它比较麻烦,可以先记住。
我尝试给您解释一下:
首先,相对论是否成立还有待于检验,这个不谈,不过您既然考虑这个问题,首先就得承认相对论时空观是正确的。
1)相对论时空观:也就是人们常说的4维时空理论,即身边的三维空间(长宽高)和一维时间。
给你贴个图吧。试验中测到光速在任何参考系下不变,所以相对论在4维时空的定义是任何物体能且仅能以光速运动。钟慢效应就先解释到这了。(其实是时间本身流逝速度减慢,任何计时器甚至物理过程都有这个效应)
2)尺缩效应(及其它推论)由时间的坍缩推导。跟随尺子相对惯性系运动的人由1)知其时间应该是惯性系时间乘以洛伦兹因数,即时间变慢,那么,当假设在以尺子为参考系的人以相对惯性系的速度v走了尺子的长度,那么他参考系的尺子长:l=vt,但惯性系却是l=vt/α,即除以洛伦兹因数,那么联立导出:l(惯性系)=l(尺参考系)×α 其中阿尔法就是洛伦兹因数。不只是尺子,而是长度本身的收缩。任何物体都收缩。
===================解释完毕,认真理解,不明的地方请追问。
什么是尺缩效应和钟慢效应?
相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系,发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的钟慢效应.可以通俗的理解为,运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了.
尺子的长度就是在一惯性系中"同时"得到的两个端点的坐标值的差.由于"同时"的相对性,不同惯性系中测量的长度也不同.相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点.
什么是尺缩效应 钟慢效应
请给个例子 最好能解释得通俗易懂 谢谢! 注:请不要抄资料尺缩效应:是相对论性效应之一。例如一根静止长杆的长度可以用标准尺子进行测量。对于沿杆子的方向作匀速直线运动的另一根杆子,如果要想知道它的长度,就必须同时记下它两端的空间位置。
这两个空间位置之间的距离就定义为运动杆子的长度。狭义相对论预言,沿杆子方向运动的杆子的长度比它静止时的长度短 。此效应表明了空间的相对性。
钟慢效应:是一种物理现象,例如两个完全相同的时钟之中,拿着甲钟的人会发现乙钟比自己的走得慢。这现象常被说为是对方的钟“慢了下来”,但这种描述只会在观测者的参考系上才是正确的。
任何本地的时间(也就是位于同一个坐标系上的观测者所测量出的时间)都以同一个速度前进。时间膨胀效应适用于任何解释时间速度变化的过程。
扩展资料:
实验证明:
速度时间膨胀实验:
Rossi and Hall(1941)比较了位于山顶和位于海平面的由宇宙射线制造出的μ子数量。尽管μ子从山顶到地面所需的时间已经是几个半衰期,但是在海面的μ子数量却只是少了一点。
这是由于μ子相对于测试者以高速运动,导致了可观的时间膨胀效应。经计算,快速移动的μ子的衰变速度比它们相对测试者静止时的衰变速度要慢10倍。
引力时间膨胀实验:
Pound, Rebka在1959年测量出位于较低海拔(所受重力较强)的光波的频率有很小的引力红移。得出的数值和广义相对论预测的数值有小于10%的偏差。不久后Pound和Snider在1964年得出更准的1%偏差,正好就是引力时间膨胀预测的效应。
参考资料来源:百度百科-尺缩效应
参考资料来源:百度百科-钟慢效应
您是指相对论里面的两个效应吧。解释它比较麻烦,可以先记住。
我尝试给您解释一下:
首先,相对论是否成立还有待于检验,这个不谈,不过您既然考虑这个问题,首先就得承认相对论时空观是正确的。
1)相对论时空观:也就是人们常说的4维时空理论,即身边的三维空间(长宽高)和一维时间。
给你贴个图吧。试验中测到光速在任何参考系下不变,所以相对论在4维时空的定义是任何物体能且仅能以光速运动。钟慢效应就先解释到这了。(其实是时间本身流逝速度减慢,任何计时器甚至物理过程都有这个效应)
2)尺缩效应(及其它推论)由时间的坍缩推导。跟随尺子相对惯性系运动的人由1)知其时间应该是惯性系时间乘以洛伦兹因数,即时间变慢,那么,当假设在以尺子为参考系的人以相对惯性系的速度v走了尺子的长度,那么他参考系的尺子长:l=vt,但惯性系却是l=vt/α,即除以洛伦兹因数,那么联立导出:l(惯性系)=l(尺参考系)×α 其中阿尔法就是洛伦兹因数。不只是尺子,而是长度本身的收缩。任何物体都收缩。
===================解释完毕,认真理解,不明的地方请追问。
钟慢效应一般指时间膨胀,是说时间并不是永远以人们感受到的现在的这种速度进行的,它也会发生变化。它一般是和速度有关的。速度越快,越接近于极限速度,时间就会越慢(这里有个名词:极限速度,人们所处宇宙的极限速度是光速,但并不是所有的宇宙其极限速度都是光速,可能更快。也可能更慢。)
狭义相对论效应
根据狭义相对性原理,惯性系是完全等价的,因此,在同一个惯性系中,存在统一的时间,称为同时性,而相对论证明,在不同的惯性系中,却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个关性系内同时,在另一个惯性系内就可能不同时,这就是同时的相对性,在惯性系中,同一物理过程的时间进程是完全相同的,如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时间。在今后的广义相对论中可以知道,非惯性系中,时空是不均匀的,也就是说,在同一非惯性系中,没有统一的时间,因此不能建立统一的同时性。
相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系,发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的钟慢效应。可以通俗的理解为,运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。
尺子的长度就是在一惯性系中"同时"得到的两个端点的坐标值的差。由于"同时"的相对性,不同惯性系中测量的长度也不同。相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点。
什么是尺缩效应 钟慢效应麻烦告诉我
(一)基本原理:(1)相对性原理:所有惯性系都是等价的。
(2)光速不变原理:真空中的光速是与惯性系无关的常数。
(此处先给出公式再给出证明)
(二)洛仑兹坐标变换:X=γ(x-ut)Y=yZ=zT=γ(t-ux/c^2)
(三)速度变换:
V(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2)
V(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c^2))
V(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c^2))
(四)尺缩效应:△L=△l/γ或dL=dl/γ
(五)钟慢效应:△t=γ△τ或dt=dτ/γ
(六)光的多普勒效应:ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b)
(光源与探测器在一条直线上运动。)
(七)动量表达式:P=Mv=γmv,即M=γm.
(八)相对论力学基本方程:F=dP/dt
(九)质能方程:E=Mc^2
(十)能量动量关系:E^2=(E0)^2+P^2c^2
(注:在此用两种方法证明,一种在三维空间内进行,一种在四维时空中证明,实际上他们是等价的。)三:三维证明:(一)由实验总结出的公理,无法证明。
(二)洛仑兹变换:
设(x,y,z,t)所在坐标系(A系)静止,(X,Y,Z,T)所在坐标系(B系)速度为u,且沿x轴正向。在A系原点处,x=0,B系中A原点的坐标为X=-uT,即X+uT=0。可令x=k(X+uT),(1).又因在惯性系内的各点位置是等价的,因此k是与u有关的常数(广义相对论中,由于时空弯曲,各点不再等价,因此k不再是常数。)同理,B系中的原点处有X=K(x-ut),由相对性原理知,两个惯性系等价,除速度反向外,两式应取相同的形式,即k=K.故有X=k(x-ut),(2).对于y,z,Y,Z皆与速度无关,可得Y=y,(3).Z=z(4).将(2)代入(1)可得:x=k^2(x-ut)+kuT,即T=kt+((1-k^2)/(ku))x,(5).(1)(2)(3)(4)(5)满足相对性原理,要确定k需用光速不变原理。当两系的原点重合时,由重合点发出一光信号,则对两系分别有x=ct,X=cT.代入(1)(2)式得:ct=kT(c+u),cT=kt(c-u).两式相乘消去t和T得:k=1/sqr(1-u^2/c^2)=γ.将γ反代入(2)(5)式得坐标变换:X=γ(x-ut)Y=yZ=zT=γ(t-ux/c^2)(三)速度变换:
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